[發(fā)明專利]一種核電站廢液水泥固化體凝結(jié)時間控制方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110922535.4
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN113658737A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 於林鋒;王鑫;梁袁平;樊俊江;董文曙;潘東平;孫丹丹;黃玨;陸俊;韓建軍;周焱;王瓊;蔣鑫;朱來葉;陳斌
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市建筑科學(xué)研究院有限公司;上海核工程研究設(shè)計院有限公司;江蘇希捷新能源工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: G21F9/16
• 分類號: G21F9/16;G21F9/20;B28C5/00;C04B28/00;C04B28/06;C04B40/00
• 代理公司: 上海九澤律師事務(wù)所 31337
• 代理人: 周云

本發(fā)明公開一種核電站廢液水泥固化體凝結(jié)時間控制方法，綜合運用摻合料作為添加劑取代水泥、化學(xué)反應(yīng)去除廢液中緩凝組分、快硬水泥提高膠凝材料體系凝結(jié)時間，調(diào)節(jié)廢液pH值，先加添加劑后加廢液的桶內(nèi)拌制工藝等技術(shù)措施，實現(xiàn)桶內(nèi)攪拌工藝下水泥固化體的凝結(jié)時間可控，對于任意一種組成的廢液，在水泥固化體在增容比不大于1.75的情況下，凝結(jié)時間控制在初凝時間不小于2h，終凝時間不大于24h的范圍內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核廢物處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核電站廢液水泥固化體凝結(jié)時間控制方法。

背景技術(shù)

核電站廢液的水泥固化通常是將水泥、廢液和添加劑等按一定比例混合，在常溫下硬化成廢物固定體，從而便于廢液的處置。但由于廢液的成分復(fù)雜多變，廢液中的很多化學(xué)物質(zhì)如硼酸、檸檬酸等對水泥固化體中水泥的水化進程產(chǎn)生較大的影響，許多研究人員在開發(fā)廢液水泥固化體的過程中會遇到水泥固化體凝結(jié)時間過長甚至不凝結(jié)的問題。而將實驗室開發(fā)的水泥固化體在實際鋼桶中攪拌時，又會出現(xiàn)凝結(jié)過快的問題。凝結(jié)時間的控制對于廢液水泥固化體來講是一個難題。

目前廢液水泥固化體分為桶內(nèi)攪拌和桶外攪拌技術(shù)。其中桶內(nèi)攪拌要求水泥固化體的初凝時間不小于2h，終凝時間不大于24h。初凝時間不小于2h是為了保證在特殊斷電情況下，攪拌槳能從水泥固化體中提出，不至于使攪拌機報廢。終凝時間不大于24h是為了讓水泥固化體能夠在24h內(nèi)具備搬運條件，減少裝有水泥固化體鋼桶的堆放時間，在運輸過程中鋼桶傾落時也不至于有放射性液體流出。因此對于不同種類廢液如果能夠提出一套有效的凝結(jié)時間控制方法將減少廢液水泥固化體的調(diào)試和研發(fā)工作量，對成分多變的廢液水泥固化具有積極推動作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于為核電站不同組成的廢液提供一種桶內(nèi)攪拌水泥固化體的凝結(jié)時間控制方法。

其所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實施。

一種核電站廢液水泥固化體凝結(jié)時間控制方法，其特點為，包括以下步驟：

a、按質(zhì)量比，取15％～30％的摻合料作為添加劑A，作為普通水泥的部分替代原料；

b、拌制水泥固化體前根據(jù)廢液所含的化學(xué)物質(zhì)通過沉淀反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)將廢液中的緩凝組分去除；

c、當廢液中的緩凝組分采用化學(xué)反應(yīng)無法有效去除或去除成本較高、二次污染較大時，將快硬水泥作為添加劑B取代10％～20％質(zhì)量的普通水泥；

d、測試廢液原液或經(jīng)處理的廢液的pH值，將廢液的pH值調(diào)節(jié)到4～8范圍內(nèi)；

e、先將相應(yīng)量的添加劑A或添加劑A與添加劑B的混合物，與廢液充分混合，后緩慢加入水泥的桶內(nèi)拌制方式攪拌水泥固化體。

作為本技術(shù)方案的進一步改進，步驟e中的拌制方式，具體包括以下步驟：

1)、將稱量好的相應(yīng)的添加劑和水泥(普通水泥)分多次放入加料斗后倒入料倉；第一斗的物料優(yōu)先放入相應(yīng)的全部添加劑，第二斗起的物料放入水泥，以保證后續(xù)攪拌過程中的放料順序為先加添加劑后加水泥；

2)、下料過程中采用下料和攪拌交替進行的方式下料，控制攪拌機攪拌速度，使相應(yīng)的添加劑預(yù)先與廢液充分接觸；

3)、全部原料加完后，調(diào)整攪拌速度至180r/min，快速攪拌15min。

作為本技術(shù)方案的更進一步改進，步驟2)中，下料過程中采用下料3min和攪拌2min的交替方式下料，攪拌機攪拌速度控制為80r/min，使相應(yīng)的添加劑預(yù)先與廢液充分接觸。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，水泥固化體的增容比不大于1.75。

也作為本技術(shù)方案的進一步改進，使用該控制方法將鋼桶內(nèi)水泥固化體的初凝時間控制為不小于2h，終凝時間控制為不大于24h。